21王朝Ankhefenkhonsu人形木棺的绘画材料与制作技术：多分析方法研究

《Applied Sciences》：A Field-Validated GNSS-Assisted Quadruped Robotic System for Remote Multi-Waypoint Radiation Inspection

　　

研究人员调查了Ankhefenkhonsu的21王朝人形木棺的绘画地层材料与制作技术，该木棺属于埃及“黄色棺材”群，保存在佛罗伦萨国家考古博物馆的埃及收藏中。多分析方法结合了非侵入性分析——多光谱成像（MSI）和X射线荧光（XRF）——与微侵入性分析——偏光显微镜（PLM）、扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱（SEM-EDS）、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR，中红外-远红外）、焦平面阵列-傅里叶变换红外（FPA-FTIR）成像以及气相色谱-高分辨质谱（GC-HRMS），包括热裂解/气相色谱-高分辨质谱（Py/GC-HRMS）——以表征颜料、粘合剂、清漆和蚀变产物。结果揭示了复杂且一致的多层结构：粗棕色泥质地层，随后为细白色方解石基制备层，用于施加传统埃及颜料。这些颜料包括广泛分布的黄色绘画层（含雌黄）、埃及蓝、一种绿色铜基颜料（主要鉴定为氯铜矿）、红赭石和碳基颜料。与绘画层相关的有机化合物表明使用了植物胶、干性油和天然树脂，提示在制备绘画薄膜时有意选择和组合了不同有机材料。这些发现为木棺的材料选择和绘画技术提供了新见解，同时二次蚀变产物的鉴定有助于理解其多色装饰的长期转变。

**一、研究背景与问题**

埃及“黄色棺材”是出现于新王国末期（公元前1550—1069年）底比斯的一类特殊文物，在21王朝（约公元前1069—945年）达到顶峰。这类棺材因独特的背景颜色而得名，旨在模仿黄金的外观；其定义为覆盖在鲜艳彩色装饰程序上的清漆表面，具有强烈的“空白恐惧”（horror vacui）特征，每个可用空间都密集填充装饰。Ankhefenkhonsu木棺（编号48523/ME8523）属于佛罗伦萨国家考古博物馆埃及收藏，来自1891年1月在代尔埃尔巴哈里发现的Bab el-Gasus窖藏。该窖藏包含200多口属于阿蒙神祭司的棺材，意大利获得“Lot V”并于1893年运往佛罗伦萨。该棺材套装包括外棺、内棺（编号48526/ME8526）和木乃伊板（编号48521/ME8521）。根据Kathlyn M. Cooney的研究，佛罗伦萨博物馆收藏的来自Bab el-Gasus的所有棺材均显示重复使用痕迹，这一做法在21王朝因社会危机和材料稀缺而普遍。该套装保持匿名：外棺盖显示男性特征，原所有者Ankhefenkhonsu的名字用红色写在棺盒上；内棺明显更早，显示女性特征；木乃伊盖最初为男性制作，后修改为女性特征，包括耳环和张开的手；木乃伊板铭文带有Ankhesenmut的名字。棺材由木板建造，面部和手部单独雕刻后连接，棺盖分析表明木板为Ficus sycomorus，木钉为Tamarix sp.。木质结构覆盖多层粒度组成不同的膏体，偶尔使用pastiglia技术（一种低浮雕装饰，通过将石膏基膏体直接施加到木质表面后进行装饰）。该棺材套装发现于Bab el-Gasus主廊道靠近西墙处，躺在另一口棺材下方，这一情况可能解释其外棺保存状况不佳。棺盖严重损坏，膏体和绘画层大量缺失，特别是假发和面部区域，右耳和胡须已不存在；棺盒中央轴线有显著纵向裂缝，从拳头到脚板延伸，进一步损失影响下部和大部分脚板；棺盒整个表面有多处裂缝，侧壁外部装饰严重受损，特别是头板；内部也有广泛开裂，但彩绘装饰保存相对较好。修复由Croma Srl（罗马）进行，因棺材不稳定状态威胁结构稳定性和装饰可读性。为指导保护并表征绘画材料和制作技术，研究人员开展了多分析研究，鉴于学术界对制作过程、原材料和绘画技术日益增长的兴趣，这些分析有助于扩展对这种棺材类型的知识。

**二、主要关键技术方法**

研究采用非侵入性与微侵入性相结合的多分析方法。非侵入性分析包括MSI和XRF，在棺盖外表面及棺盒内外表面进行。微侵入性分析从棺盖不同颜色区域采集有限数量的微样本，另有来自内棺盒的未定位样本。具体包括：PLM观察抛光横截面；SEM-EDS进行元素表征和分布图分析；ATR-FTIR覆盖中红外（MIR）和远红外（FIR）区域（4000–80 cm^?1）；FPA-FTIR成像分析颜料和粘合剂的空间分布；Py/GC-HRMS鉴定有机化合物类别；以及基于Py/GC-HRMS结果，对蓝色绘画层样本SF6进行GC-HRMS分析，分别测定脂质/树脂组分和多糖组分。样本队列来源于佛罗伦萨国家考古博物馆收藏的Ankhefenkhonsu木棺（编号48523/ME8523）。

**三、研究结果**

**3.1 非侵入性分析**

通过VIS、IR、IR-FC和UVF记录，研究人员获得了关于底稿和制作技术的信息。红色底稿用红赭石笔触绘制，勾勒人物轮廓；黑色绘制的轮廓在红外图像中保持颜色，确认使用碳基颜料。UVF成像检测到分布不均的清漆层，具有某些天然树脂典型的黄色发射。XRF分析表明：蓝色条带和圆盘含铜、钙、硅，可能为埃及蓝；红色圆盘和肤色以氧化铁为主，为红赭石；绿色区域含铜基颜料，可能为孔雀石，但氯的存在可能表明原始铜基颜料蚀变形成氯铜矿/副氯铜矿；白色底层检测到钙为主要元素和少量硫，表明碳酸钙，偶尔伴少量石膏；黄色区域含砷痕迹，可能使用雌黄；黑色绘画除钙外无其他化学元素，可能含植物来源的碳基颜料；棕色头饰铜含量高，可能与埃及蓝在特定环境或蚀变条件下变暗有关。

**3.2 微侵入性分析**

通过光学显微镜观察，研究人员发现所有样本共有的复合地层：清漆层、彩色绘画层、白色制备层和棕色底层。清漆层方面，黄色样本显示厚达约70 μm的厚层，可见光下深棕色，紫外光下淡黄色；Py/GC-HRMS数据表明使用Pistacia树脂，部分样本检测到28-norolean-17-en-3-one和28-norolean-18-en-3-one两种异构体，可能源于该树脂的热蚀变；所有样本中可检测到山达海松酸、异海松酸和脱氢松香酸，可归因于针叶树脂；不同饱和脂肪酸、不饱和酸和二元羧酸表明存在氧化干性油组分；样本SF6的脂质程序确认了脂质和树脂化合物的复杂混合物。黄色绘画层薄（约20–80 μm）且明亮，以雌黄为特征，其微小板状晶体呈特征性金黄色，紫外反射光下呈橙色；SEM-EDS显示砷和硫的存在，Py/GC-HRMS检测到砷基化合物，表明使用雌黄（As₂S₃）；ATR-FTIR验证了雌黄的性质，光谱显示α-As₂S₃的特征红外谱带。蓝色绘画层粗粒，厚达约140 μm，结合SEM-EDS的Cu、Si和Ca分布图，表明使用埃及蓝（cuprorivaite CaCuSi₄O₁₀）；ATR-FTIR分析也确认了埃及蓝。绿色绘画层厚约35 μm，SEM-EDS检测到Cu和Cl共存，ATR-MIR光谱表明使用氯铜矿；FPA-FTIR化学成像显示氯铜矿和铝硅酸盐的空间分布。红色绘画层非常薄（约8 μm），SEM-EDS显示Si、Al和Fe的存在，归因于红赭石基颜料。白色制备层厚约70–220 μm，主要由微晶方解石组成，偶尔有石英和石膏痕迹。棕色底层致密粗粒，主要由石英、碱性长石和斜长石、钙质碎屑和植物纤维组成，热解图显示可能含有蛋白质化合物（全蛋）的痕迹。

**四、讨论与结论**

讨论部分总结了多层结构所反映的精英埃及木棺制造的成熟技术程序，所有分析横截面中相同序列的重复出现表明采用了标准化的绘画实践而非局部修复，支持装饰的技术同质性。粗泥混合物与尼罗河冲积泥的组成完全一致，用于填充木板缝隙并在施加更细制备涂层前作为平整表面，切碎的植物纤维用于改善内聚力并减少干燥时的收缩。白色细方解石制备层符合埃及绘画技术，在新王国和第三中间期的许多丧葬器物中有记录。黄色绘画层中雌黄的广泛使用具有重要的象征作用，黄色背景有意模仿神灵的金色肌肤，强调与死者相关的太阳和再生象征。蓝色绘画层中埃及蓝的鉴定确认了这种古代最复杂合成颜料之一的持续性，其与天球、重生和神圣保护有强烈象征关联。绿色绘画层中氯铜矿最可能被解释为原始铜基颜料的次生蚀变产物，而非有意使用的原始颜料。红色绘画层中Fe的 predominance 伴少量Al和Si，反映了颜料的地质起源，确认了对天然富铁土颜料的刻意选择。棕色区域中Cu和Ca的高含量可能表明埃及蓝的蚀变，但仅基于XRF数据无法确定具体降解机制。

研究结论翻译：该木棺为21王朝时期保存于佛罗伦萨国家考古博物馆埃及收藏中的人形棺，属于所谓“黄色棺材”群，其特征是装饰方案中占主导地位的金黄色背景，是主要与阿蒙神庙高级成员相关的独特底比斯产品。多分析方法基于非侵入性分析——MSI和XRF——和微侵入性分析——OM、SEM-EDS、ATR-FTIR（MIR-FIR）、FPA-FTIR和GC-HRMS，包括Py/GC-HRMS——用于表征绘画地层材料并理解制作技术。结果显示，该棺材的地层揭示了一个复杂且一致的多层系统，由粗棕色底层组成，该底层由尼罗河冲积材料与植物纤维调和而成，用作平整基材以填充木质表面的不规则性并为后续层提供机械支撑。随后是细方解石基制备层，作为施加多色装饰的白色底层。装饰序列由广泛分布的含雌黄的黄色绘画层完成，在埃及棺材的特征性黄色背景中发挥技术和象征作用。装饰区域使用传统埃及颜料制作，主要包括埃及蓝、铜基绿色颜料（主要为氯铜矿）和红赭石（用于底稿、红色细节和勾勒人物轮廓），以及碳基颜料（用于黑色元素）。与绘画层相关的有机化合物表明使用了复杂的粘合剂系统，涉及植物胶、干性油和天然树脂，表明在制备绘画薄膜时有意选择和组合了不同有机材料。最上层的蚀变现象，特别是影响铜基颜料的现象，反映了沉积后过程对装饰长期稳定性的影响。观察到的原始材料与次生蚀变产物之间的关联突出了彩绘表面随时间的动态演变，有助于更全面地理解精英埃及丧葬器物的技术选择、材料选择和降解途径。